水稻寡分蘖突变体的遗传分析和基因定位

从籼粳交组合“圭630/02428”的花培后代中获得一份寡分蘖突变体G069,其主要特征是分蘖速度慢,最高分蘖数少,成熟叶片叶尖、叶缘黄化.用突变体作母本与02428杂交,并以02428作轮回亲本与杂交后代突变型单株回交构建BC₂F₂.对BC₂F₂进行调查和遗传分析,确认突变体G069寡分蘖特性和叶片黄化现象受同一隐性基因控制.以BC₂F₂分离群体为基础,应用SSR标记和RFLP标记进行连锁分析,将寡分蘖基因定位于第2染色体的RFLP标记C424和S13984之间,分别相距2.4和0.6cM.该基因暂定名为ft1.     

水稻耐淹涝性状的遗传分析和SSR标记的研究

淹涝胁迫对水稻生产造成了严重影响, 发掘可应用于耐淹涝辅助选择的分子标记(MAS), 将有助于水稻耐淹涝性状的遗传改良。应用耐淹涝材料FR13A和淹涝敏感材料IR39595-503-2-1-2为亲本做正反交获得F₁和F₂代群体。对正反交的F₁群体的耐淹涝性状进行遗传分析, 发现正反交的F₁代群体在耐淹涝性状上没有显著差异, 说明耐淹涝性状是核基因控制。从两次淹涝处理中F₂代群体的分离情况来看, 来源于FR13A的耐淹特性表现出数量-质量性状遗传的特点。当淹涝胁迫压力比较轻时表现为数量性状遗传, 具有微效多基因的作用。当淹涝胁迫压力增大时, 表现为主效基因控制的质量性状。在SSR分析中, 187对SSR引物中有73对引物在两亲本间有明显的差异, 差异率为39%。用这73对差异引物, 对F2群体进行多态筛选, 结果筛选到一个与耐淹涝性状连锁的标记RM219, 验证了耐淹涝性状确实由主效基因Sub1控制, 因此, RM219在水稻耐淹涝育种中具有利用价值。     

外源一氧化氮对铅胁迫下小麦种子萌发及幼苗生理特性的影响

利用室内水培实验,研究了外源一氧化氮（NO）供体硝普钠（SNP）对Pb²⁺处理下小麦（Triticum aestivum L.）种子萌发、幼苗生长及相关生理指标变化的影响。结果表明,Pb²⁺处理使小麦种子发芽势、发芽率、幼苗根长和茎长均显著降低,诱导叶绿素a、叶绿素b含量减少及叶绿素荧光参数F_v/F_m和F_v/F_o的比值减小,25 μmol·L^-1 SNP明显缓解Pb²⁺胁迫对种子萌发及幼苗生长的抑制作用,提高Pb²⁺胁迫下叶绿素a、叶绿素b含量及F_v/F_m和F_v/F_o的比值,而100 μmol·L^-1SNP无明显缓解作用。此外,25和100 μmol·L^-1SNP诱导Pb²⁺胁迫下小麦幼苗叶片过氧化氢酶（CAT）活性增强和可溶性蛋白含量增多,但100 μmol·L^-1SNP处理降低了过氧化物酶（POD）活性。结果说明,外源NO促进Pb²⁺胁迫下小麦种子萌发及幼苗生长,提高叶绿素和可溶性蛋白含量,诱导CAT活性升高,从而增强小麦对Pb²⁺胁迫的适应性。     

辣椒开花期的主基因+多基因遗传分析

应用植物数量性状主基因+多基困混合遗传模型对早熟辣椒‘E100’与‘L101’杂交组合多个世代群体开花期进行了联合分析.结果表明:开花期由两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因的控制;主基因遗传率在B1、B2和F2世代分别为55.27%、53.83%和76.05%;B1、B2和F2世代多基因遗传率分别为34.13%、42.78%和16.94%.     

普通小麦D2型CMS系的育性基因及其遗传特性

通过研究普通小麦D^2型CMS－育性恢复体系中育性基因的种类及其遗传特性。结果表明：（1）D^2型不育系具有较好的不育性保持与恢复特征,在一般的普通小麦品种（系）中具有广泛的恢复（基因）源、可恢复度高（恢复度超过50％的品种或品质占到33．61％）,也能较容易地转育出新的不育系（完全保持不育性的品种或品系占到25．21％）,这一特征明显优于现有T、K、V型等不育系。（2）D^2型不育系的不育性受核内不育基因和抑制基因控制,相应的核基因型分为Al（不育基因）、A2（不育基因＋抑制基因）两类;恢复纱的恢复性受核内主效恢复基因、微效恢复基因和抑制基因控制,相应的核基因型分为C1（主效恢复基因）、C2(驻效恢复基因＋微效恢复基因）、C3（微效恢复基因）、C4（主效恢复基因＋抑制基因）、C5（主效恢复基因＋微效恢复基因＋抑制基因）、C6（微效恢复基因＋抑制基因）6种。环境条件的变化对育性基因、尤其是微效恢复基因和抑制基因的遗传效应有不同程度的影响。D^2型不育有效杂交组合的模型为：A1＋C1`A1 C2、A2＋C2。（3）D^2型不育系等位恢复基因的遗传表现为不完全显性,非等位恢复基因的遗传表现出积效应,这正是强恢复系德育的理论依据之一。     

不同浓度NaCl和Na2CO3处理对菊芋幼苗光合及叶绿素荧光的影响

 以砂培菊芋(Helianthus tuberosus)幼苗作为试验材料,分别进行不同浓度NaCl (50、 100、150、200、250 mmol&;#8226;L^－1)和Na₂CO₃ (25、50、 75、100、125 mmol&;#8226;L^－1)胁迫处理,以1/2全营养液作为对照,处理7 d后研究NaCl和Na₂CO₃胁迫处理对菊芋幼苗叶片光合作用及叶绿素动力学 参数的影响。结果表明：1)在NaCl处理下,当浓度小于150 mmol&;#8226;L^－1时,增加了菊芋的叶绿素含量、净光合速率(Net photosynthetic rate, P_n)和气孔导度(Stomatal conductivity, G_s),对荧光参数PSⅡ的电子传递情况( F_m/F_o)、PSⅡ原初光能转换效率(F_v/F_m)、PSⅡ量子效率 (Actual quantum yield of PSⅡ under actinic irradiation,φPSⅡ)和光化学猝灭系数(Photochemical quenching coefficient, qP)和非 光化学猝灭系 数(Non-photochemical quenching coefficient, NPQ)没有显著影响,随着浓度的增加,各项生理指标与对照相比除了NPQ显著 增加,其余均显著降低;2)在Na₂CO₃胁迫处理下,随着Na₂CO₃浓度的增加,与对照相比菊芋幼苗叶绿素含量、P_n、G_s以及叶绿素a荧光诱导动力 学参数F_m/F_o、F_v/F_m、φPSⅡ和qP均显著降低,NPQ显著增加;3)就NaCl和Na₂CO₃相比而言,在相同Na⁺浓度情况下,处于Na₂CO₃胁迫下的菊芋 幼苗的叶绿素含量、P_n、G_s以及叶绿素a荧光诱导动力学参数F_m/F_o、F_v/F_m、φPSⅡ和qP下降幅度和NPQ的增加幅度均显著大于NaCl,这说明 NaCl和Na₂CO₃胁迫均对菊芋幼苗造成不同程度的伤害,但在相同Na⁺浓度情况下,Na₂CO₃的伤害程度大于NaCl。由此说明菊芋对盐的忍耐程度高 于碱。     

人生长激素基因在转基因鲤鱼体内的遗传

通过有性繁殖转移入生长激素基因鲤鱼(P₁),获得了转基因鲤鱼的子一代(F₁)和子二代(F₂);外源基因在转基因P1与普通鲤鱼杂交产生的F₁代和转基因F1代自交产生的F₂代鱼中的存在率分别为45．4％和66．7％,外源基因拷贝数在子代个体之间存在很大差异,从每细胞2拷贝到每细胞200拷贝不等;外源基因在转基因鱼子代中仍可表达具有生物功能的产物．人生长激素(h1GH),并能促进鱼的生长。     

利用四价抗病基因提高超级杂交稻的抗性

以籼型超级杂交稻(Oryza sativa L. subsp. indica)恢复系9311的胚性愈伤组织为受体, 采用改良的基因枪轰击法将构建在同一植物表达载体上的四价抗真菌病基因(RCH10, RAC22, β-Glu和B-RIP)导入到9311的基因组中. Southern印迹杂交结果表明, 潮霉素抗性再生植株中, hpt标记基因和四价抗真菌病基因是连锁在一起并以孟德尔遗传方式进行传递的. 部分转基因R₁代和R₂代植株分别在烟溪和三亚的典型稻瘟病鉴定圃中表现出对稻瘟病菌(Magnaporthe grisea (Hebert) Barr.)的高抗性. 在高抗的转基因植株中, 多个外源基因均能正常表达. 将高抗稻瘟病的9311 R2代转基因纯系与培矮64S原种进行杂交, 杂种F₁代除对稻瘟病仍可表现出高抗性外, 还同时表现出对稻曲病和黑粉病明显提高的抗性.     

水杨酸对高温强光胁迫下小麦叶绿体D1蛋白磷酸化及光系统Ⅱ功能的影响

为了研究水杨酸（SA）对高温强光胁迫下小麦叶片类囊体膜D₁蛋白磷酸化和PSⅡ功能的影响,用0.5 mmol·L^-1 SA溶液预处理灌浆期小麦叶片,以水预处理为对照,然后将预处理植株进行高温强光（35 ℃,1 600 μmol·m^-2·s^-1）处理,测定胁迫处理过程中小麦旗叶光合电子传递速率、净光合速率、叶绿素荧光参数及D₁蛋白的变化.结果表明：SA预处理有效抑制了高温强光下D₁蛋白的净降解,保持了较高的D₁蛋白磷酸化水平、全链电子传递速率和PSⅡ电子传递速率,维持了较高的PSⅡ原初光化学效率（F_v/F_m）、实际光化学效率(Ф_PSⅡ)、光化学淬灭系数（q_P）和净光合速率（P_n）.表明外源SA通过调节小麦叶绿体D₁蛋白的周转,减轻了高温强光胁迫对叶片光合机构的损伤,有利于PSⅡ的正常运转.     

处理对菊芋幼苗光合及叶绿素荧光的影响

以砂培菊芋(Helianthus tuberosus)幼苗作为试验材料,分别进行不同浓度NaCl (50、 100、150、200、250 mmol•L^－1)和Na₂CO₃ (25、50、 75、100、125 mmol•L^－1)胁迫处理,以1/2全营养液作为对照,处理7 d后研究NaCl和Na₂CO₃胁迫处理对菊芋幼苗叶片光合作用及叶绿素动力学 参数的影响。结果表明：1)在NaCl处理下,当浓度小于150 mmol•L^－1时,增加了菊芋的叶绿素含量、净光合速率(Net photosynthetic rate, P_n)和气孔导度(Stomatal conductivity, G_s),对荧光参数PSⅡ的电子传递情况( F_m/F_o)、PSⅡ原初光能转换效率(F_v/F_m)、PSⅡ量子效率 (Actual quantum yield of PSⅡ under actinic irradiation,φPSⅡ)和光化学猝灭系数(Photochemical quenching coefficient, qP)和非 光化学猝灭系 数(Non-photochemical quenching coefficient, NPQ)没有显著影响,随着浓度的增加,各项生理指标与对照相比除了NPQ显著 增加,其余均显著降低;2)在Na₂CO₃胁迫处理下,随着Na₂CO₃浓度的增加,与对照相比菊芋幼苗叶绿素含量、P_n、G_s以及叶绿素a荧光诱导动力 学参数F_m/F_o、F_v/F_m、φPSⅡ和qP均显著降低,NPQ显著增加;3)就NaCl和Na₂CO₃相比而言,在相同Na⁺浓度情况下,处于Na₂CO₃胁迫下的菊芋 幼苗的叶绿素含量、P_n、G_s以及叶绿素a荧光诱导动力学参数F_m/F_o、F_v/F_m、φPSⅡ和qP下降幅度和NPQ的增加幅度均显著大于NaCl,这说明 NaCl和Na₂CO₃胁迫均对菊芋幼苗造成不同程度的伤害,但在相同Na⁺浓度情况下,Na₂CO₃的伤害程度大于NaCl。由此说明菊芋对盐的忍耐程度高 于碱。     

烟草白粉病抗性基因的遗传分析

以烟草抗白粉病品种台烟7号为母本,感病品种NC89为父本,构建6个世代的群体,利用主基因 多基因混合遗传模型的分离分析方法,研究烟草白粉病的抗性遗传规律。结果表明,烟草白粉病抗性的遗传是由两对加性-显性-上位性主基因 加性-显性-上位性多基因（E-0模型）控制的。B1、B2和F2世代主基因的遗传率分别为88.05%、32.62%、84.43%,主基因遗传率很大,说明可以在抗病育种早期进行选择;B1、F2世代多基因遗传率均为0.00%,说明烟草白粉病的发生受一定环境影响。     

白菜叶裂数性状主基因+多基因遗传分析

以叶片全缘的大白菜自交系(P1)和叶缘深裂的欧洲白菜型油菜自交系(P2)杂交所获得的6个基本世代(P1、P2、F1、B1、B2、F2)为材料,应用主基因+多基因混合遗传模型对白菜叶裂数进行遗传分析。结果表明,白菜的叶裂数受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因的控制,第1对主基因加性效应为-1.154 7,显性效应为-1.516 8;第2对主基因的加性效应为-1.154 8,显性效应为1.034 9;多基因加性效应为0.591 9,显性效应为1.145 2,2对主基因间存在明显的交互作用。B1、B2和F2世代叶裂数的主基因遗传率分别为88.48%、90.40%、93.03%;多基因遗传率分别为4.114%、0、0。B1、B2、F2世代叶裂数表现出较高的主基因遗传率,受环境影响较小。在白菜叶裂数性状的改良中应以主基因为主,并适于早代选择。     

利用P1、F1、P2、F2和F2:3家系五世代联合分离分析的拓展

在王建康等[3]的基础上拓展了利用P1、F1、P2、F2和F2：3家系5群体的2对主基因（B）和2对主基因 多基因（E）2类模型,为使拓展模型成为可能并提高分布参数估计值的精度,用IECM算法估计样本似然函数分布参数,通过重新分析3个大豆杂交组合抗豆秆黑潜蝇主茎虫量遗传资料证实了通过孟德尔氏遗传分析法所获得的结果,并得到存在多基因的统计学依据。     

萝卜不同抗源对黑腐病抗性的遗传分析

不同抗病基因的挖掘是作物持久抗性遗传改良的基础。本研究利用2份抗黑腐病(Xanthamonas campestris pv.campestris)萝卜(Raphanus sativus L.)材料(KB10Q-22、KB10Q-24)和1份感病材料(KB10Q-33)构建了2个F2群体,采用苗期剪叶+喷雾法接种黑腐病菌Xcc8004进行抗病性鉴定。应用P1、P2、F1、F24个世代的数量性状主基因+多基因混合遗传分析方法,研究了萝卜2个不同抗源抗黑腐病的遗传规律,结果表明2份材料的遗传规律不同。以KB10Q-22为母本的F1植株表现为抗病,其遗传模型为E_0模型,即2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因模型;而以KB10Q-24为母本的F1植株表现为感病,其遗传模型为D_0模型,即1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因模型。两群体主基因遗传率分别为87.73%和55.64%,抗性遗传以主基因为主。     

水稻广亲和性遗传的主基因一多基因混合模型分析

籼、粳亚种间的F1一般表现为半不育,这限制了籼、粳杂种优势的利用。广亲和基因的发现及其遗传研究有助于揭示这种半不育现象的遗传本质,使克服籼、粳亚种间F1的半不育成为可能。本研究采用主基因－多基因混合遗传模型,分析了籼、粳杂交组合3037/02428的P1、P2、F1、B1、B2和F2六世代材料。研究结果显示：广亲和性的遗传除受单个主基因控制外还受多基因的影响。在利用广亲和基因克服亚种间的半不育性时不仅要考虑主基因对育性的作用,也不能忽视多基因对育性的影响。     

辣椒果实性状主基因+多基因遗传分析

以果实性状差异较大的一年生辣椒材料C.annuum B9431(P1)和灌木辣椒材料C.frutescens H108(P2)为亲本,构建4世代群体(P1、P2、F1、F2),应用数量性状主基因+多基因混合遗传模型方法对辣椒6个果实性状进行遗传分析,为辣椒果实性状QTL定位及分子标记辅助育种研究奠定理论基础。结果表明:6个果实性状均符合2对主基因+多基因遗传模型。其中,单果重量、果实纵径、果实横径、果形指数和果肉厚度5个性状均符合E-0模型,即2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因混合遗传模型;果柄长度最佳遗传模型为E-5,即2对完全显性主基因+加性-显性多基因模型。单果重量、果实纵径、果实横径、果形指数、果肉厚度和果柄长度主基因遗传率分别为87.64%、37.67%、82.46%、94.82%、83.33%和40.00%,多基因遗传率分别为7.50%、54.56%、10.53%、0.27%、12.96%和37.78%。     

利用P1、P2和DH或RIL群体联合分离分析的拓展

QTL定位常报道主基因数多于3的情形.然而,利用基因型杂合的分离群体拓展3对主基因+多基因混合遗传模型非常困难,而DH或RIL群体是遗传分析的很好群体且拓展3对主基因+多基因模型相对容易些.在文献1～4的基础上,拓展利用亲本和DH或RIL群体的2对连锁主基因、2对连锁主基因+多基因、3对主基因和3对主基因+多基因4类遗传模型.通过大豆科丰1号×1138?2构成的RIL群体及其亲本研究了大豆开花期的遗传规律。 Abstract:More than three major genes controlling quantitative trait are often obtained in QTL mapping.However,it is very difficult to develop joint segregation analysis with three major genes but for DH or RIL population.There fore,an expansion of the inheritance model,such as linkage between two major genes,three major genes,three major genes plus polygenes,was developed in this paper.Finally,an example of the inheritance of flowering date of soybean for using P1,P2 and RIL populations derived from a cross between Keifeng 1 and Nannong 1138-2 was used to explain the procedures.     

茎瘤芥(榨菜)瘤茎形状的遗传研究

利用瘤茎形状有较大差异的4个茎瘤芥(Brassica juncea var.tumida Tsen et Lee)自交系作为亲本配置了2个杂交组合,并以瘤茎形状指数作为度量指标,应用主基因+多基因混合遗传模型对其衍生后代家系群体P1、P2、F1、B1、B2和F2瘤茎形状进行了多世代联合遗传分析。杂交组合y203×b145的瘤茎形状受2对加性-显性-上位性主基因控制,其遗传率在B1、B2和F2群体中分别为59.89%、26.18%和54.14%;而瘤茎形状在杂交组合y92×b146中受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因控制,在B1、B2和F2家系群体中,其主基因遗传率分别为22.44%、58.06%和63.14%,多基因遗传率分别为40.42%、4.36%和1.26%。这些结果表明,对瘤茎形状改良时要以主基因利用为主,且宜在中高世代选择。     

Qualitative inheritance of water-stress induced apical sterility in wheat (Triticum aestivum)

Grain number per unit area is an effective component of grain yield in bread wheat. Water-stress induced apical sterility (tip sterility) reduces the number of grains and, consequently, the grain yield in semi-arid regions with a shortage of available water during the pre-anthesis period. Crosses between apical sterile and apical fertile varieties and selection lines were made and F1, BC1, and F2 populations were subjected to moderate water-stress to study the inheritance of this character. The F2 and BC1 plants were qualitatively categorised into two phenotypes and tested for monohybrid and dihybrid segregation hypotheses. All the spikes of F1 plants obtained from crosses between apical fertile and apical sterile varieties were fully fertile indicating apical fertility is dominant to apical sterility. The F2 segregation Results from crosses between apical fertile lines and Y82187 suggested two complementary dominant genes segregating independently were involved in tolerance to water-stress induced apical sterility. In other words, two dominant genes determine apical fertility in these crosses and if one of these loci is homozygous, recessive waterstress will induce apical sterility. One F2 population segregated for both apical sterility and vernalisation response. Semi-winter plants had more sterile spikelets and the result of chi-square test confirmed monhybrid segregation for vernalisation response.     

甘蓝型油菜含油量的主基因+多基因遗传效应分析

应用多世代联合分析数量性状主基因和多基因混合遗传的统计方法,分析了甘蓝型油菜两个组合的5个世代——亲本P1、P2、F1、F2和F2：3家系材料含油量的遗传效应。结果表明,分离世代F2及F2：3家系含油量次数分布均呈混合的正态分布,符合主基因＋多基因的遗传特征。D-2模型是该项研究两个甘蓝型油菜杂交组合含油量的最适遗传模型,含油量的遗传是由一对加性主基因和加-显性多基因共同控制的。组合1（1141Bx垦C1-1）主基因加性效应值为-1．74,表明亲本1141B中主基因位点上的等位基因降低含油量,而亲本垦C1-1中的等位基因增加含油量。多基因加性效应值和显性效应值分别为1．20和-1．93;F2的主基因遗传力和多基因遗传力分别为68．21％和27．17％;F2：3的主基因遗传力和多基因遗传力分别为81．70％和16．80％。组合2（32Bx垦C1-2）主基因加性效应值为-3．74,表明亲本32B中主基因位点上的等位基因降低含油量,而亲本垦C1-2中的等位基因增加含油量。多基因加性效应值和显性效应值分别为-1．99和0．93;F2的主基因遗传力和多基因遗传力分别为66．20％,和28．10％;F2：3的主基因遗传力和多基因遗传力为81．00％和14．90％。两组合在F2：3家系世代含油量的主基因遗传力均较F2高,因此认为高含油量育种中在F2：3家系进行选择效率较高。